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　　土壤的形式是巖石的什么和什么作用的結(jié)果

巖石按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖.其中巖漿巖是由高溫熔融的巖漿在地表或地下冷凝所形成的巖石,也稱(chēng)火成巖或噴出巖；沉積巖是在地表?xiàng)l件下由風(fēng)化作用、生物作用和火山作用的產(chǎn)物經(jīng)水、空氣和冰川等外力的搬運(yùn)、沉積和成巖固結(jié)而形成的巖石；變質(zhì)巖是由先成的巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖,由于其所處地質(zhì)環(huán)境的改變經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石.
土壤形成因素：
（1）土壤形成的母質(zhì)因素
風(fēng)化作用使巖石破碎,理化性質(zhì)改變,形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼,其上部可稱(chēng)為土壤母質(zhì).如果風(fēng)化殼保留在原地,形成殘積物,便稱(chēng)為殘積母質(zhì)；如果在重力、流水、風(fēng)力、冰川等作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等,則稱(chēng)為運(yùn)積母質(zhì).成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素（氮除外）的最初來(lái)源.母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài),它在氣候與生物的作用下,經(jīng)過(guò)上千年的時(shí)間,才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長(zhǎng)植物的土壤.母質(zhì)對(duì)土壤的物理性狀和化學(xué)組成均產(chǎn)生重要的作用,這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著.隨著成土過(guò)程進(jìn)行得愈久,母質(zhì)與土壤間性質(zhì)的差別也愈大,盡管如此,土壤中總會(huì)保存有母質(zhì)的某些特征.
首先,成土母質(zhì)的類(lèi)型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切.不同造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著,其由大到小的順序大致為：石英→白云母→鉀長(zhǎng)石→黑云母→鈉長(zhǎng)石→角閃石→輝石→鈣長(zhǎng)石→橄欖石.因此,發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細(xì),含粉砂和粘粒較多,含砂粒較少；發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗,即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少.此外,發(fā)育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多,而在洪積物和沖積物上發(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征.
其次,土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影響.不同巖石的礦物組成有明顯的差別,使其上發(fā)育的土壤的礦物組成也就不同.發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤,含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多；發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤,含石英、正長(zhǎng)石和白云母等淺色礦物較多；其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤,含水云母和綠泥石等粘土礦物較多,河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母,湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物.從化學(xué)組成方面看,基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤,而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤,石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤,鈣的含量最高.
（2）土壤形成的氣候因素
氣候?qū)τ谕寥佬纬傻挠绊?表現(xiàn)為直接影響和間接影響兩個(gè)方面.直接影響指通過(guò)土壤與大氣之間經(jīng)常進(jìn)行的水分和熱量交換,對(duì)土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學(xué)過(guò)程的性質(zhì)與強(qiáng)度的影響.通常溫度每增加10℃,化學(xué)反應(yīng)速度平均增加1～2倍；溫度從0℃增加到50℃,化合物的解離度增加7倍.在寒冷的氣候條件下,一年中土壤凍結(jié)達(dá)幾個(gè)月之久,微生物分解作用非常緩慢,使有機(jī)質(zhì)積累起來(lái)；而在常年溫暖濕潤(rùn)的氣候條件下,微生物活動(dòng)旺盛,全年都能分解有機(jī)質(zhì),使有機(jī)質(zhì)含量趨于減少.
氣候還可以通過(guò)影響巖石風(fēng)化過(guò)程以及植被類(lèi)型等間接地影響土壤的形成和發(fā)育.一個(gè)顯著的例子是,從干燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶,隨著溫度、降水、蒸發(fā)以及不同植被生產(chǎn)力的變化,有機(jī)殘?bào)w歸還逐漸增多,化學(xué)與生物風(fēng)化逐漸增強(qiáng),風(fēng)化殼逐漸加厚 .
（3）土壤形成的生物因素
生物是土壤有機(jī)物質(zhì)的來(lái)源和土壤形成過(guò)程中最活躍的因素.土壤的本質(zhì)特征——肥力的產(chǎn)生與生物的作用是密切相關(guān)的.在生物作用下從巖石到土壤的形成過(guò)程見(jiàn)圖9-7.
巖石表面在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔薛類(lèi)生物,它們依靠雨水中溶解的微量巖石礦物質(zhì)得以生長(zhǎng),同時(shí)產(chǎn)生大量分泌物對(duì)巖石進(jìn)行化學(xué)、生物風(fēng)化；隨著苔蘚類(lèi)的大量繁殖,生物與巖石之間的相互作用日益加強(qiáng),巖石表面慢慢地形成了土壤；此后,一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發(fā)展起來(lái),形成土體的明顯分化.
在生物因素中,植物起著最為重要的作用.綠色植物有選擇地吸收母質(zhì)、水體和大氣中的養(yǎng)分元素,并通過(guò)光合作用制造有機(jī)質(zhì),然后以枯枝落葉和殘?bào)w的形式將有機(jī)養(yǎng)分歸還給地表.不同植被類(lèi)型的養(yǎng)分歸還量與歸還形式的差異是導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量高低的根本原因.例如,森林土壤的有機(jī)質(zhì)含量一般低于草地,這是因?yàn)椴蓊?lèi)根系茂密且集中在近地表的土壤中,向下則根系的集中程度遞減,從而為土壤表層提供了大量的有機(jī)質(zhì),而樹(shù)木的根系分布很深,直接提供給土壤表層的有機(jī)質(zhì)不多,主要是以落葉的形式將有機(jī)質(zhì)歸還到地表.動(dòng)物除以排泄物、分泌物和殘?bào)w的形式為土壤提供有機(jī)質(zhì),并通過(guò)啃食和搬運(yùn)促進(jìn)有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化外,有些動(dòng)物如蚯蚓、白蟻還可通過(guò)對(duì)土體的攪動(dòng),改變土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和土層排列等.微生物在成土過(guò)程中的主要功能是有機(jī)殘?bào)w的分解、轉(zhuǎn)化和腐殖質(zhì)的合成.
（4）土壤形成的地形因素
地形對(duì)土壤形成的影響主要是通過(guò)引起物質(zhì)、能量的再分配而間接地作用于土壤的.在山區(qū),由于溫度.降水和濕度隨著地勢(shì)升高的垂直變化,形成不同的氣候和植被帶,導(dǎo)致土壤的組成成分和理化性質(zhì)均發(fā)生顯著的垂直地帶分化.對(duì)美國(guó)西南部山區(qū)土壤特性的考察發(fā)現(xiàn),土壤有機(jī)質(zhì)含量、總孔隙度和持水量均隨海拔高度的升高而增加,而pH值隨海拔高度的升高而降低[1].此外,坡度和坡向也可改變水、熱條件和植被狀況,從而影響土壤的發(fā)育.在陡峭的山坡上,由于重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏松地表物質(zhì)的遷移,所以很難發(fā)育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位,地表疏松物質(zhì)的侵蝕速率較慢,使成土母質(zhì)得以在較穩(wěn)定的氣候、生物條件下逐漸發(fā)育成深厚的土壤.陽(yáng)坡由于接受太陽(yáng)輻射能多于陰坡,溫度狀況比陰坡好,但水分狀況比陰坡差,植被的覆蓋度一般是陽(yáng)坡低于陰坡,從而導(dǎo)致土壤中物理、化學(xué)和生物過(guò)程的差異.
（5）土壤形成的時(shí)間因素
在上述各種成土因素中,母質(zhì)和地形是比較穩(wěn)定的影響因素,氣候和生物則是比較活躍的影響因素,它們?cè)谕寥佬纬芍械淖饔秒S著時(shí)間的演變而不斷變化.因此,土壤是一個(gè)經(jīng)歷著不斷變化的自然實(shí)體,并且它的形成過(guò)程是相當(dāng)緩慢的.在酷熱、嚴(yán)寒、干旱和洪澇等極端環(huán)境中,以及堅(jiān)硬巖石上形成的殘積母質(zhì)上,可能需要數(shù)千年的時(shí)間才能形成土壤發(fā)生層,例如在沙丘土中,特別是在林下,典型灰壤的發(fā)育需要1000～1500年.但在變化比較緩和的環(huán)境條件中,以及利于成土過(guò)程進(jìn)行的疏松成土母質(zhì)上,土壤剖面的發(fā)育要快得多.
土壤發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短稱(chēng)為土壤年齡.從土壤開(kāi)始形成時(shí)起直到目前為止的年數(shù)稱(chēng)為絕對(duì)年齡.例如,北半球現(xiàn)存的土壤大多是在第四紀(jì)冰川退卻后形成和發(fā)育的.高緯地區(qū)冰磧物上的土壤絕對(duì)年齡一般不超過(guò)一萬(wàn)年,低緯未受冰川收用地區(qū)的土壤絕對(duì)年齡可能達(dá)到數(shù)十萬(wàn)年至百萬(wàn)年,其起源可追溯到第三紀(jì).
由土壤的發(fā)育階段和發(fā)育程度所決定的土壤年齡稱(chēng)為相對(duì)年齡.在適宜的條件下,成土母質(zhì)首先在生物的作用下進(jìn)入幼年土壤發(fā)育階段,這一階段的特點(diǎn)是土體很薄,有機(jī)質(zhì)在表土積累,化學(xué)-生物風(fēng)化作用與淋溶作用很弱,剖面分化為A層和C層,土壤的性質(zhì)在很大程度上還保留著母質(zhì)的特征.隨著B(niǎo)層的形成和發(fā)育,土壤進(jìn)入成熟階段,這一階段有機(jī)質(zhì)積累旺盛,易風(fēng)化的礦物質(zhì)強(qiáng)烈分解,在淀積層中粘粒大量積聚,土壤肥力和自然生產(chǎn)力均達(dá)到最高水平.經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間以后,成熟土壤出現(xiàn)強(qiáng)烈的剖面分化,出現(xiàn)E層,并使A層和B層的特征發(fā)生顯著差異,有機(jī)質(zhì)累積過(guò)程減弱,礦物質(zhì)分解進(jìn)入最后階段,只有抗風(fēng)化最強(qiáng)的礦物殘留在土體中,淀積層中粘粒積聚形成粘盤(pán),土壤進(jìn)入老年階段,這一階段土壤的肥力和自然生產(chǎn)力都明顯降低.
（6）土壤形成的人類(lèi)因素
在五大自然成土因素之外,人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤形成的影響亦不容忽視,主要表現(xiàn)在通過(guò)改變成土因素作用于土壤的形成與演化.其中以改變地表生物狀況的影響最為突出,典型例子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),它以稻、麥、玉米、大豆等一年生草本農(nóng)作物代替天然植被,這種人工栽培的植物群落結(jié)構(gòu)單一,必須在大量額外的物質(zhì)、能量輸入和人類(lèi)精心的護(hù)理下才能獲得高產(chǎn).因此,人類(lèi)通過(guò)耕耘改變土壤的結(jié)構(gòu)、保水性、通氣性；通過(guò)灌溉改變土壤的水分、溫度狀況；通過(guò)農(nóng)作物的收獲將本應(yīng)歸還土壤的部分有機(jī)質(zhì)剝奪,改變土壤的養(yǎng)分循環(huán)狀況；再通過(guò)施用化肥和有機(jī)肥補(bǔ)充養(yǎng)分的損失,從而改變土壤的營(yíng)養(yǎng)元素組成、數(shù)量和微生物活動(dòng)等.最終將自然土壤改造成為各種耕作土壤.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤的積極影響是培育出一些肥沃、高產(chǎn)的耕作土壤,如水稻土等；同時(shí)由于違反自然成土過(guò)程的規(guī)律,人類(lèi)活動(dòng)也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、鹽漬化、沼澤化、荒漠化和土壤污染等消極影響.
成土因素學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)可概括為：
①土壤是一種獨(dú)立的自然體,它是在各種成土因素非常復(fù)雜的相互作用下形成的.
②對(duì)于土壤的形成來(lái)說(shuō),各種成土因素具有同等重要性和相互不可替代性.其中生物起著主導(dǎo)作用.土壤是一定時(shí)期內(nèi),在一定的氣候和地形條件下,活有機(jī)體作用于成土母質(zhì)而形成的.